钒钛磁铁矿提钒工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种钒钛磁铁矿提钒工艺，属于冶金领域。本发明专利技术提供了一种钒浸出率高、焙烧条件温和、浸出剂用量小、绿色环保的钒钛磁铁矿提钒工艺：将钒钛磁铁矿、钠盐、粘结剂和水溶性淀粉混合，加水，进行造球，得球团，然后进行氧化焙烧，冷却，得钠化氧化球团，再与水混合，置于湿式球磨机中球磨，然后与pH＝0.3～0.5的稀硫酸混合浸出，固液分离。本发明专利技术采用有机粘结剂，同时加入水溶性淀粉，通过对球团的性质进行改进，降低了焙烧温度、减少氧化时间和能耗，并能提高钒的氧化和钠化转化率，并且采用球磨后再浸出，可使提钒浸出液的钒浸出率达90％以上，大幅降低了浸出剂的用量。

Vanadium extraction from vanadium-titanium magnetite

The invention discloses a vanadium extraction process of vanadium titanomagnetite, which belongs to the metallurgical field. The invention provides a vanadium extraction process of vanadium titanomagnetite with high vanadium leaching rate, mild roasting conditions, small amount of leaching agent and environmental protection: mixing vanadium titanomagnetite, sodium salt, binder and water-soluble starch, adding water, pelleting, pelleting, then oxidizing roasting, cooling, sodium oxidizing pellet, then mixing with water, putting it into a wet ball mill, and then grinding. Mixed leaching with dilute sulfuric acid with pH=0.3-0.5, solid-liquid separation. The invention adopts organic binder and water-soluble starch at the same time. Through improving the properties of pellets, the roasting temperature, oxidation time and energy consumption are reduced, the conversion rate of vanadium oxidation and sodium oxidation is increased, and the vanadium leaching rate of vanadium leaching solution can reach more than 90% by ball milling and then leaching, thus greatly reducing the amount of leaching agent.

【技术实现步骤摘要】
钒钛磁铁矿提钒工艺
本专利技术属于冶金领域，涉及钒钛磁铁矿的提钒工艺。
技术介绍
钒产品的生产通常采用钠盐提钒的方法，将含钒物料与钠盐磨细并混合均匀，在高温下进行氧化焙烧，使钒转化为五价，然后与钠结合生成水溶性的钒酸钠一类化合物，再用水进行浸取，钒从原料中溶出进入溶液，进一步讲钒从溶液中析出沉淀，再加工成各种钒产品。目前，国内外对钒钛磁铁矿的钠化提钒方法已经进行了较为充分的研究，如CN101358301A公开了一种钒钛磁铁矿直接提钒的方法，CN1629326A公开了一种含钒铁精矿球团提钒方法，CN106995879A公开了一种低品位含铬型钒钛磁铁矿钠化氧化-浸出提钒方法，等专利文献；对现有技术分析发现，现有技术工艺中总存在钒浸出率偏低、焙烧条件苛刻或浸出剂用量大等不足之处，因此目前需要开发一种综合效果优异的钒钛磁铁矿提钒工艺，从而能降低焙烧温度，获得较高的钒浸出率，同时使整个提钒过程绿色环保。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的问题，提供了一种钒浸出率高、焙烧条件温和、浸出剂用量小，绿色环保的钒钛磁铁矿提钒工艺，该工艺包括以下步骤：A、将钒钛磁铁矿、钠盐、粘结剂和水溶性淀粉混合，加水，进行造球，得球团；其中，所述钠盐为NaCl、NaCO3、Na2SO4、NaOH或NaNO3中的至少一种；B、将步骤A所得球团进行氧化焙烧，冷却，得钠化氧化球团；C、将步骤B所得钠化氧化球团与水混合，然后置于湿式球磨机中球磨，然后与pH＝0.3～0.5的稀硫酸混合并浸出，固液分离，得提钒浸出液。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤A中，所述钠盐的质量为钒钛磁铁矿质量的6～9％。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤A中，所述水溶性淀粉的质量为钒钛磁铁矿质量的0.05～0.2％；所述水溶性淀粉的灰分不超过0.5％，粒度为-100目，纯度为不小于99.8％。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤A中，所述粘结剂为烃甲基纤维素钠、烃甲基淀粉钠、烃甲基纤维素铵、烃甲基淀粉铵、烃乙基纤维素铵、烃乙基淀粉铵、烃乙基纤维素钠、烃乙基淀粉钠中的至少一种。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤A中，所述粘结剂的用量为钒钛磁铁矿质量的0.05～0.2％。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤A中，所述钒钛磁铁矿的化学成分包括：TFe55.0～65.0％，FeO17.0～28.0％，TiO25.0～13.0％，SiO21.5～7.5％，CaO0.5～2.5％，MgO0.5～3.5％，Al2O31.5～3.5％，V2O50.5～1.0％，Cr2O3：0.35～0.75％。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤A中，所述球团的粒度为9～12mm，含水量为9～12wt％。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤B中，所述氧化焙烧为：球团在300～500℃进入焙烧回转窑，然后以5～8℃/min升温至850～950℃，焙烧2～2.5h。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤B中，所述钠化氧化球团的FeO质量含量不超过1.0％。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤C中，所述稀硫酸与钠化氧化球团的质量比为1：1～2。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤C中，浸出条件为温度50～60℃、时间6～12h。其中，上述所述的制取液体提钒合格原料的工艺中，步骤C中，所述置于湿式球磨机中球磨并浸出的条件为：控制钠化氧化球团与水的质量比为1～2：1，球磨介质充填率为40～45％，温度为50～60℃，时间为0.5～2h。本专利技术的有益效果是：本专利技术在造球时，不加入对钠化提钒有影响的膨润土等含硅、铝粘结剂，而采用有机粘结剂，同时加入水溶性淀粉，通过对球团的性质进行改进，降低了焙烧温度、减少氧化时间和能耗，并且使钠化氧化球团的FeO质量含量不超过1.0％，氧化焙烧更充分，提高了钒的氧化和钠化转化率，进而显著提高了钒浸出率；本专利技术采用球磨后再浸出，可使提钒浸出液的钒浸出率达90％以上，并且大幅降低了浸出剂的用量，减少了后续废水处理成本；本专利技术方法提钒效率高、绿色环保，值得推广应用。具体实施方式具体的，钒钛磁铁矿提钒工艺，包括以下步骤：A、将钒钛磁铁矿、钠盐、粘结剂和水溶性淀粉混合，加水，进行造球，得球团；其中，所述钠盐为NaCl、NaCO3、Na2SO4、NaOH或NaNO3中的至少一种；B、将步骤A所得球团进行氧化焙烧，冷却，得钠化氧化球团；C、将步骤B所得钠化氧化球团与水混合，然后置于湿式球磨机中球磨，然后与pH＝0.3～0.5的稀硫酸混合并浸出，固液分离，得提钒浸出液。本专利技术方法采用的钒钛磁铁矿的化学成分一般包括：TFe55.0～65.0％，FeO17.0～28.0％，TiO25.0～13.0％，SiO21.5～7.5％，CaO0.5～2.5％，MgO0.5～3.5％，Al2O31.5～3.5％，V2O50.5～1.0％，Cr2O3：0.35～0.75％。本专利技术方法步骤A中，钠盐加入量为钒钛磁铁矿质量的6～9％；同时加入钒钛磁铁矿质量0.05～0.2％的水溶性淀粉作为改性剂，并以所述粘结剂为烃甲基纤维素钠、烃甲基淀粉钠、烃甲基纤维素铵、烃甲基淀粉铵、烃乙基纤维素铵、烃乙基淀粉铵、烃乙基纤维素钠、烃乙基淀粉钠中的至少一种作为有机粘结剂，粘结剂用量为钒钛磁铁矿质量的0.05～0.2％：水溶性淀粉在球团干燥和高温氧化过程中，与钠盐和有机粘结剂共同作用，使球团变得疏松有孔，使球团氧化中气体交换效率更高，提高钒钛磁铁矿尖晶石中钒的氧化和钠化转化率，有利于降低钠化氧化球团中FeO含量；且水溶性淀粉和有机粘结剂均易溶于水呈现透明溶液，不影响球团中钒液的浸出，从而提高钒的转浸率；所述水溶性淀粉的灰分不超过0.5％，粒度为-100目，纯度为不小于99.8％。步骤A中，钒钛磁铁矿、钠盐、有机粘结剂和水溶性淀粉混合后，体系含水量一般为7～8wt％，此时加入适当量的水进行造球，制备得到9～12mm，含水量为9～12wt％的钒钛磁铁矿球团。由于本专利技术方法造球时，加入了有机粘结剂和水溶性淀粉，使球团在回转焙烧过程中与空气中氧的接触面积增大，大幅提高了氧化效率，进而可降低焙烧温度、减少氧化时间和能耗，因此步骤B中，球团在300～500℃进入焙烧回转窑，然后以5～8℃/min升温至850～950℃，焙烧2～2.5h，即可完成氧化焙烧。同时，本专利技术方法能使氧化焙烧进行的更充分，提高尖晶石中钒的氧化和钠化转化率，从而能够得到FeO质量含量不超过1.0％的钠化氧化球团，有利于后续提高钒转浸率。本专利技术方法步骤B中，氧化焙烧完成后，冷却可采用随炉冷却和/或空气冷却。为了进一步提高钒浸出率，在对球团进行改性后，本专利技术方法步骤C中，采用球磨后再浸出提钒：将钠化氧化球团与水按质量比为1～2：1混合，然后置于湿式球磨机中，控制球磨介质充填率为40～45％，在温度为50～60℃下球磨0.5～2h，然后加入钠化氧化球团质量0.5～1倍的pH＝0.3～0.5的稀硫酸进行浸出，浸出条件为温度50～60℃、时间6～12h；大幅降低了浸出剂的用量，并且可使提钒浸出液的钒浸出率达90％以上；此外，因为焙烧球磨提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钒钛磁铁矿提钒工艺，其特征在于：包括以下步骤：A、将钒钛磁铁矿、钠盐、粘结剂和水溶性淀粉混合，加水，进行造球，得球团；其中，所述钠盐为NaCl、NaCO3、Na2SO4、NaOH或NaNO3中的至少一种；B、将步骤A所得球团进行氧化焙烧，冷却，得钠化氧化球团；C、将步骤B所得钠化氧化球团与水混合，然后置于湿式球磨机中球磨，然后与pH＝0.3～0.5的稀硫酸混合并浸出，固液分离，得提钒浸出液。

【技术特征摘要】
1.钒钛磁铁矿提钒工艺，其特征在于：包括以下步骤：A、将钒钛磁铁矿、钠盐、粘结剂和水溶性淀粉混合，加水，进行造球，得球团；其中，所述钠盐为NaCl、NaCO3、Na2SO4、NaOH或NaNO3中的至少一种；B、将步骤A所得球团进行氧化焙烧，冷却，得钠化氧化球团；C、将步骤B所得钠化氧化球团与水混合，然后置于湿式球磨机中球磨，然后与pH＝0.3～0.5的稀硫酸混合并浸出，固液分离，得提钒浸出液。2.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿提钒工艺，其特征在于：步骤A中，所述钠盐的质量为钒钛磁铁矿质量的6～9％。3.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿提钒工艺，其特征在于：步骤A中，所述水溶性淀粉的质量为钒钛磁铁矿质量的0.05～0.2％；所述水溶性淀粉的灰分不超过0.5％，粒度为-100目，纯度为不小于99.8％。4.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿提钒工艺，其特征在于：步骤A中，所述粘结剂为烃甲基纤维素钠、烃甲基淀粉钠、烃甲基纤维素铵、烃甲基淀粉铵、烃乙基纤维素铵、烃乙基淀粉铵、烃乙基纤维素钠、烃乙基淀粉钠中的至少一种；所述粘结剂的用量为钒钛磁铁矿质量的0.05～0.2％。5.根据权利要求1所述的钒钛磁铁矿提钒工艺，其特征在于：步骤A中，所述钒钛磁铁矿的化学成分包括：T...

【专利技术属性】
技术研发人员：王显云，邹正强，吴宝林，杨灵锁，罗林军，涂志洪，
申请(专利权)人：四川大裂谷钒业有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51